UART以及其他接口协议.doc

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UART以及其他接口协议
2007-06-26 16:42
UART
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由于在消费类电子产品、计算机 外设、汽车和工业应用中增加了 嵌入式功能，对低成本、高速和 高可靠通信介质的要求也不断增 长以满足这些应用，其结果是越 来越多的处理器和控制器用不同 类型的总线集成在一起，实现与 pc软件、开发系统(如仿真器)或 网络中的其它设备进行通信。目 前流行的通信一般采用串行或并 行模式，而串行模式应用更广泛。
微处理器中常用的集成串行总线 是通用异步接收器传输总线、串 行通信接口、同步外设接口
(SPI)、内部集成电路(I 2C)和通用 串行总线，以及车用串行总线， 包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)。这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都 有所不同。本文将对嵌入式系统设计的串行总线、 驱动器和物理接口这些要求提供一个总体介绍，
为选择最优总线提供指导并给出一个比较图表 (表1)。为了说明方便起见，本文的阐述是基于微
处理器的设计。
串行与并行相比
串行相比于并行的主要优点是要求的线数较少。 例如，用在汽车工业中的 LIN串行总线只需要一
根线来与从属器件进行通信， Dallas公司的1-Wire总线只使用一根线来输送信号和电源。较少
的线意味着所需要的控制器引脚较少。 集成在一个微控制器中的并行总线一般需要 8条或更多的
线，线数的多少取决于设计中地址和数据的宽度， 所以集成一个并行总线的芯片至少需要 8个引
脚来与外部器件接口， 这增加了芯片的总体尺寸。 相反地，使用串行总线可以将同样的芯片集成
在一个较小的封装中。
另外，在PCB板设计中并行总线需要更多的线来与其它外设接口，使 PCB板面积更大、更复杂，
从而增加了硬件成本。 此外，工程师还可以很容易地将一个新器件加到一个串行网络中去， 而且
不会影响网络中的其它器件。例如，可以很容易地去掉总线上旧器件并用新的来替代。
串行总线的故障自诊断和调试也非常简单， 可以很容易地跟踪网络中一个有故障的器件并用新器
件替换而不会干扰网络。但另一方面，并行总线比串行速度快。例如，Rambus公司的“ Redwood ，而最高的串行速度不会超过几个兆赫。
在工业和汽车应用中常用的串行协议
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